2014年11月9日日曜日

実験用の可変安定化電源 測定部の電源でけた

ブレッドボードと比較しながらチェックしたら、Eagleの回路図が間違っていた(^q^;



いくら基板をチェックしても原因がわからないわけだ

Eagleで回路図を書く時はシミュレーションやブレッドボードでの実験とよく照らし合わせないと
無駄な労力が必要になることを学習した

最終的に基板図はこうなったが


作りなおすのもめんどくさいのでジャンパを使ってしのいだ

いろいろ汚いが、フラックスが汚いので除去剤欲しい

電源部なのであんまり間に合わせにしたくないが
テスト用(からのうまくいけば実用テスト用)と割りきる

うまく実用まで持っていければプリント基板の練習用の題材として使うかもしれない


実際に電池をつないでテストしてみた



まずは単三×7×2



GNDをマイナス側に振ってやったV-GNDは無負荷時で-2.50V(^q^/

50mA流してやって-2.42Vで誤差3.2%

実際使う予定の単三×10×2でテスト


出力用のピンヘッダの電圧をテスターで測定中、一瞬焦げ臭い匂いがして
表の黄色でマークした3.3Vの出力がおかしくなった(^q^;;;;

D2(3.3Vの電圧を作るためのツェナー)のVf(と逆方向の電圧)を測定すると
どちらも0.12V程度に

新品のツェナーでチェックすると、Vfは0.6V程度、逆方向はテスターのダイオードテスト用モードでは絶縁にならないとおかしい

3.3V出力端子と5V出力端子をショートさせてダイオードに過大電流を流してしまったっぽい

ダイオードを取り替えて再テスト


やはりD2をやってしまっていたようだ(^q^;

考察


三端子レギュレータを使っている5V出力はかなり安定している
50mA流してもほとんどビクともしない

電流・電圧測定用に大事なV-GNDは入力電圧や負荷でそこそこふらつく

15V入力で負荷が無負荷から50mAに変動時

(2.68V - 2.62V) / 2.68V = だいたい2.2%

50mAの負荷で入力電圧が10.5Vから15Vに変動時

(2.62V - 2.42V) / 2.62V = だいたい7.6%

7.6%はまあまあゴツイ数値だ

精度を上げるためにシャントレギュレータ-のTL431が使えないとすると(http://dad8893.blogspot.jp/2014/10/tl431.htmlhttp://dad8893.blogspot.jp/2014/10/blog-post_29.html
あと思いつくのは負電源の三端子レギュレータの7905を使って
OPAMP用の両電源を作って、OPAMPでGNDを境に正負を逆転させる作戦だが
いかんせん部品点数が増えるのが難点だ

オペアンプだけでも

負電圧反転用に1回路+ボルテージフォロア1回路=2回路
負電流反転用に1回路+ボルテージフォロア1回路=2回路
正負電流増幅用に2回路

2回路入りのOPAMPで3個必要になる

たぶんCタイプのユニバーサル基板がもう1枚は必要になるはずだ

GNDをずらす作戦で
測定部に流れる電流や電池の電圧はあまり変動しないとたかをくくるか(^q^;

電池がヘタってきたのをAVRで検出できればいいんだが
ADC用の端子がもう残ってない(^q^;;;;;

I2CのLCDをあきらめてHD44780互換のLCDにすればADC用のPINが空くなあ…

悩ましいところである

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